TEMA 7. ENCÉFALO 7.1. DIVISIONES Y ESTRUCTURAS RELACIONADAS 7.2. TRONCO ENCEFÁLICO

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1 TEMA 7. ENCÉFALO 7.1. DIVISIONES Y ESTRUCTURAS RELACIONADAS o Tronco encefálico Estructuras Asociadas - Formación reticular - Pares craneales Bulbo raquídeo Protuberancia Mesencéfalo o Diencéfalo Tálamo Hipotálamo Hipófisis Glándula pineal o Cerebelo o Cerebro Corteza Ganglios basales Sistema límbico 7.2. TRONCO ENCEFÁLICO El tronco encefálico es la región más antigua y primitiva del encéfalo. Puede ser dividido en sustancia blanca y sustancia gris (de límites difusos) y en cierta forma su anatomía es similar a la de la médula espinal. Algunos tractos ascendentes de la médula espinal atraviesan el tronco encefálico, mientras que otros hacen sinapsis allí. Los tractos descendentes de los centros encefálicos superiores también discurren a través del tronco encefálico en su camino hada la médula espinal. Los pares de nervios periféricos se ramifican al salir del tronco encefálico, de forma similar a los nervios espinales a lo largo de la médula espinal. Once de los 12 nervios craneales (números II-XII) se originan a lo largo del tronco encefálico. Los nervios craneales transmiten información sensitiva y motora para la cabeza y el cuello y se describen según que incluyan fibras sensitivas, fibras eferentes o ambas (nervios mixtos). Un componente importante de un examen neurológico clínico es el examen de las funciones controladas por estos nervios. Localizados en todo el tronco encefálico se encuentran grupos separados de cuerpos de células nerviosas (núcleos). Muchos de estos núcleos se asocian con la formación reticular, una colección difusa de neuronas que se extiende a través de todo el tronco encefálico. El nombre reticular deriva de "red y se refiere a los axones entrelazados que se ramifican profusamente hacia arriba a las secciones superiores del encéfalo y hacia abajo a la médula espinal. Los núcleos en el tronco encefálico participan en muchos procesos básicos, que incluyen los estados de vigilia y sueño, el tono muscular y los reflejos de estiramiento, la coordinación de la respiración, la regulación de la presión arterial y la modulación del dolor. 1

2 Comenzando en la médula espinal y en dirección a la parte superior del cráneo, el tronco encefálico incluye el bulbo raquídeo, la protuberancia y el mesencéfalo. Número Nombre Tipo Función I Olfatorio Sensitivo Información olfativa (olfato) proveniente de la nariz II Óptico Sensitivo Información visual provenientes de los ojos III Oculomotor (Motor ocular común) Motor Movimiento ocular, constricción pupilar, forma del cristalino IV Troclear (Patético) Motor Movimiento ocular V Trigémino Mixto Información sensitiva del rostro y la boca; señales motoras para la masticación. VI Abducens (Motor ocular externo) Motor Movimiento ocular VII Facial Mixto Sensorial para el gusto; señales eferentes para glándulas lagrimales y salivales, expresión facial VIII Vestibulococlear (Auditivo) Sensitivo Audición y equilibrio IX Glosofaríngeo Mixto Sensitivo para la cavidad oral; barorreceptores y quimiorreceptores en vasos sanguíneos; eferente para la deglución, secreción de la glándula salival parótida X Vago Mixto Sensitivo y eferentes para muchos órganos internos, músculos y glándulas XI Espinal accesorio Motor Músculos de la cavidad bucal, algunos músculos en el cuello y el hombro XII Hipogloso Motor Músculos de la lengua BULBO RAQUÍDEO El bulbo raquídeo, con frecuencia llamado solo bulbo, es la transición de la médula espinal al cerebro. Su sustancia blanca incluye los tractos somatosensitivos ascendentes que llevan información sensitiva hacia el cerebro y los tractos corticoespinales descendentes que transmiten la información desde el cerebro hacia la médula espinal. Hasta el 90% de los tractos corticoespinales atraviesan la línea media hasta el lado opuesto del cuerpo en una región del bulbo raquídeo conocida como las pirámides. Como resultado de este entrecruzamiento, cada lado del encéfalo controla el lado opuesto del cuerpo. La sustancia gris del bulbo raquídeo incluye los núcleos que controlan muchas funciones involuntarias, como la presión arterial, la respiración, la deglución y los vómitos PROTUBERANCIA La protuberancia o puente es una protrusión bulbosa sobre la cara ventral del tronco encefálico por encima del bulbo y por debajo del mesencéfalo. Como su función primaria es actuar como estación de relevo para la transferencia de información entre el cerebro y el cerebelo, la protuberancia a menudo se estudia junto con el cerebelo. La protuberancia también coordina el control de la respiración con los centros en el bulbo raquídeo. 2

3 MESENCÉFALO La tercera región del tronco encefálico, el mesencéfalo, es un área relativamente pequeña que se ubica entre el tronco encefálico inferior y el diencéfalo. La función primaria del mesencéfalo es controlar el movimiento ocular, pero también transmite señales para los reflejos auditivos y visuales. En el techo del mesencéfalo se encuentran los colículos DIENCÉFALO El diencéfalo se ubica entre el tronco encefálico y el cerebro. Está compuesto por dos secciones principales (el tálamo y el hipotálamo) y dos estructuras endocrinas (las glándulas hipófisis y pineal) TÁLAMO La mayor parte del diencéfalo está ocupada por muchos núcleos pequeños que forman el tálamo. El tálamo recibe fibras sensitivas del tracto óptico, los oídos y la médula espinal e información motora del cerebelo. Proyecta fibras hacia el cerebro, donde se procesa la información. El tálamo a menudo es descrito como una estación de relevo porque casi toda la información sensitiva proveniente de las partes inferiores del SNC pasa a través de él. Al igual que la médula espinal, el tálamo puede modificar la información que lo atraviesa, lo que lo convierte en un centro integrador y una estación de relevo. Tálamo posterior: Cuerpos geniculados laterales (visión). Cuerpos geniculados mediales (audición) HIPOTÁLAMO El hipotálamo yace debajo del tálamo. Aunque el hipotálamo ocupa menos del 1% del volumen encefálico total, es el centro de la homeostasis y contiene centros para varios impulsos conductuales, como el hambre y la sed. Las eferencias del hipotálamo también influyen en muchas funciones de la división autónoma del sistema nervioso y en distintas funciones endocrinas. El hipotálamo recibe aferencias de múltiples orígenes, que incluyen el cerebro, la formación reticular y distintos receptores sensitivos. Las eferencias del hipotálamo se dirigen primero hacia el tálamo y finalmente a múltiples vías efectoras. Regula la homeostasis a través del: Control de la osmolaridad (osmoreceptores) Control de la temperatura Control ingesta / saciedad Controla el sistema nervioso autónomo (SNA) Conducta y emociones (a través de conexiones con el sistema límbico) Controla la secreción de las glándulas hipófisis y pineal 3

4 7.4. CEREBELO El cerebelo es la segunda estructura más grande en el encéfalo. Se localiza en la base del cráneo, inmediatamente por encima de la nuca. Al cerebelo se le denomina área silenciosa. La función especializada del cerebelo es procesar la información sensitiva y coordinar la ejecución del movimiento. Las aferencias sensitivas del cerebelo provienen de receptores somáticos en la periferia del cuerpo y de receptores para el equilibrio localizados en el oído interno. El cerebelo también recibe aferencias motoras de neuronas en el cerebro. Supervisa los movimientos durante la ejecución. Si no coinciden, envía señales correctoras para incrementar o disminuir los niveles de activación de músculos específicos. Ayuda a la corteza cerebral a planear el siguiente movimiento. También interviene en el control de la postura CORTEZA CEREBRAL ORGANIZACIÓN El cerebro es la porción más característica del encéfalo humano y llena la mayor parte de la cavidad craneal. Está compuesto por dos hemisferios conectados principalmente por el cuerpo calloso, una estructura distinta formada por axones que van de un lado al otro del cerebro. Esta conexión asegura que los dos hemisferios cerebrales se comuniquen y cooperen entre sí. Cada hemisferio cerebral está dividido en cuatro lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital, y lóbulo de la ínsula. La superficie del cerebro tiene aspecto de nuez con depresiones denominadas surcos que dividen las circunvoluciones denominadas giros. Durante el desarrollo, el cerebro crece más rápido que el cráneo circundante lo que hace que el tejido se pliegue sobre sí mismo para ajustarse a un volumen más pequeño y aumentar más la superficie. El cerebro tiene distintas regiones de sustancia gris y sustancia blanca. La sustancia gris puede ser dividida en tres regiones principales: la corteza cerebral, los ganglios basales y el sistema límbico. La corteza cerebral (cortex) es la capa externa del cerebro y sólo tiene algunos milímetros de espesor. Tiene una superficie aproximada de 2200 cm 2. Las neuronas de la corteza cerebral están dispuestas en columnas verticales y capas horizontales anatómicamente reconocibles. De estas capas surgen nuestras funciones cerebrales superiores. Histológicamente: 90% pertenece al neocortex (hasta 6 láminas). 10% paleocortex y arquicortex (no laminar). 4

5 FUNCIONES La corteza cerebral está organizada en áreas funcionales. La corteza cerebral sirve como centro integrador de la información sensitiva y como región de toma de decisiones para muchos tipos de eferencias motoras. Si se examina la corteza desde un punto de vista funcional, se puede dividir en tres especializaciones: 1) Áreas sensitivas (también denominadas campos sensitivos), que reciben aferencias sensitivas o sensoriales y las traducen en percepción (conciencia). 2) Áreas motoras, que dirigen el movimiento de los músculos esqueléticos. 3) Áreas de asociación (cortezas de asociación), que integran la información proveniente de las áreas sensitivas y motoras y pueden dirigir las conductas voluntarias. Análisis más complejo, memoria, lenguaje, etc. La información que pasa a lo largo de una vía suele ser procesada en más de una de estas áreas. RECEPCIÓN DE LA INFORMACIÓN SENSITIVA El sistema sensitivo monitoriza los medios interno y externo y envía información a los centros integradores neurales, los que a su vez inician las respuestas apropiadas. Los reflejos más simples pueden ser integrados en la médula espinal, sin aferencias provenientes de los centros encefálicos superiores. Sin embargo, incluso los reflejos espinales simples suelen enviar información sensitiva al encéfalo, lo que crea la percepción del estímulo. La información sensitiva que viene del cuerpo discurre por vías ascendentes hasta el encéfalo. La información sobre la posición y el movimiento de los músculos y las articulaciones se dirige al cerebelo y a la corteza cerebral, lo que permite que el cerebelo ayude con la coordinación subconsciente automática del movimiento. La mayor parte de la información sensitiva continúa su tránsito a la corteza cerebral, donde cinco áreas sensitivas procesan la información. La corteza somatosensitiva primaria en el lóbulo parietal es el punto terminal de las vías provenientes de la piel, el sistema muculoesquelético y las vísceras. Las vías somatosensitivas transportan información acerca del tacto, temperatura, dolor, prurito y posición corporal. El daño de esta parte del cerebro produce una reducción de la sensibilidad de la piel del lado opuesto del cuerpo porque las fibras sensitivas cruzan hacia el lado opuesto de la línea media a medida de ascienden a través de la médula o el bulbo. Los sentidos especiales (visión, audición, gusto y olfato) tienen, cada uno, diferentes regiones encefálicas dedicadas al procesamiento de sus aferencias sensitivas. La corteza visual, localizada en el lóbulo occipital, recibe información de los ojos. La corteza auditiva, localizada en el lóbulo temporal, recoge información de los oídos. La corteza olfatoria (u olfativa), una pequeña región en el lóbulo temporal, recibe aferencias de quimiorreceptores en la nariz. La corteza gustativa, más profunda en el encéfalo cerca del borde del lóbulo frontal, recibe información sensitiva de las papilas gustativas. 5

6 TRANSFORMACIÓN DE LA INFORMACIÓN SENSITIVA EN PERCEPCIÓN Una vez que la información sensitiva alcanza el área cortical apropiada, comienza el procesamiento de la información. Las vías neurales se extienden desde las áreas sensitivas hasta las áreas de asociación apropiadas, las cuales integran los estímulos somáticos, visuales, auditivos y de otro tipo en percepción, la interpretación cerebral de los estímulos sensitivos. A menudo el estímulo percibido es muy diferente del estímulo real. Por ejemplo, los fotorreceptores del ojo reciben ondas luminosas de diferentes frecuencias, pero nosotros percibimos las diferentes energías de onda como diferentes colores. Asimismo, el cerebro traduce las ondas de presión que golpean el oído en sonido y transforma la unión de sustancias químicas a los quimiorreceptores en sensaciones de gusto u olfato. Un aspecto interesante de la percepción es la forma en que nuestro cerebro llena la información faltante para crear un cuadro completo o traduce un dibujo bidimensional en una forma tridimensional. Así, a veces percibimos lo que nuestro encéfalo espera percibir. Nuestra traducción perceptiva de los estímulos sensoriales permite actuar sobre la información y utilizarla en el control motor voluntario o en funciones cognitivas complejas como el lenguaje. DIRIGE EFERENCIAS Procesada la información, e interpretada, la corteza elabora respuestas conducidas por eferencias motoras de tres tipos: 1) Movimiento del músculo esquelético, controlado por la división motora somática. Los movimientos voluntarios se inician en la corteza motora primaria y área de asociación motora, a través de las motoras, neuronas eferentes largas (células piramidales) hasta la médula espinal. 2) Respuestas neuroendocrinas: las neurohormonas secretadas en la sangre por neuronas localizadas principalmente en el hipotálamo y la médula suprarrenal. 3) Respuestas viscerales: las acciones del músculo liso y cardiaco o las glándulas endocrinas y exocrinas. Las respuestas viscerales están gobernadas por la división autónoma del sistema nervioso ESTRUCTURAS RELACIONADAS La segunda región de la sustancia gris son los ganglios basales que participan en el control del movimiento. La tercera región es el sistema límbico, que rodea al tronco encefálico. Es probable que el sistema límbico represente la región más primitiva del cerebro. Actúa como el nexo entre las funciones cognitivas superiores, 6

7 como el razonamiento, y las respuestas emocionales más primitivas, como el miedo. Las áreas principales del sistema límbico son la amígdala y el giro cingular (circunvolución del cuerpo calloso), que están relacionados con la emoción y la memoria, y el hipocampo, que se asocia con el aprendizaje y la memoria. 7